USB-ЦАП: как получить Hi-Fi звук на ПК, не покупая аудиокарту
Если вы любите слушать музыку в высоком качестве, то наверняка знакомы с форматами «без потерь», или lossless (FLAC, WAV и другие). Они дают существенную разницу в сравнении с MP3: широкий динамический диапазон и отсутствие потерь на ВЧ благодаря меньшей компрессии. Однако их вес ограничивает перенос музыки на карту памяти, поэтому приходится хранить медиатеку на ПК. Можно ли слушать музыку напрямую с компьютера, не тратясь при этом на аудиокарту ради качественного звука? Решение такого вопроса простое — достаточно использовать Hi-Fi плеер с функцией USB-ЦАП.
Большинство компьютеров и ноутбуков имеют встроенные в материнскую плату аудиокодеки, не способные выдать качественный звук. Однако эту проблему получится обойти, подключив к ПК внешний ЦАП и поручив ему обработку звукового сигнала.
Многие плееры могут работать как внешняя аудиокарта, принимая цифровой сигнал с внешнего устройства и преобразовывая его в аналоговый. Для этого им нужен специальный контроллер на входе USB, который перекидывает поступающий сигнал на ЦАП. В устройствах FiiO эта роль возложена на чип компании XMOS, позволяющий передавать аудиопоток вплоть до 24 бит/44 кГц, что является Hi-Res качеством.
Чтобы задействовать его функционал, необходимо выбрать на плеере режим ЦАП при подключении по USB, установить на компьютер пакет драйверов и программу FiiO Control Panel. Она распознаёт подключённые устройства и даёт возможность настроить передачу цифрового сигнала в обход микшеров и настроек Windows.
В настройках драйвера USB Audio на ПК есть два пункта: USB Streaming Mode (управление задержкой звука) и ASIO Buffer Size (разрядность буфера). Лучше оставить значения по умолчанию, так как эти параметры взаимосвязаны и настраиваются с оглядкой на производительность системы.
Установка необходимого софта производится один раз и занимает несколько минут. После этого не придётся ничего настраивать, достаточно подключить плеер по USB и пользоваться им как внешней звуковой картой. Такое решение позволяет использовать с ПК качественные колонки и наушники, которые он бы не потянул со встроенным звуком.
Для начала окунёмся с головой в историю
Музыка всегда была чем-то большим для человека. Во все времена. Она вдохновляла и удивляла своей мгновенностью и существовала лишь в тесной связке с инструментом и музыкантом. И каждое исполнение было уникальным, и память хранилась лишь в голове тех редких зрителей (а залы ведь тоже были маленькие), которым довелось услышать эти волшебные звуки. И вот в 1877 году парень по имени Томас Эдисон разделил навеки составляющие — прослушивание и исполнение. Теперь это были не одновременные акты, и изобретение получило название — фонограф. Музыкальные записи стали осязаемым товаром.
Вплоть до 1932 года фонограф и пластинки были единственным аудиочудом того времени. Но товарищ по фамилии Хартлей, будучи английским инженером, сам того не зная (он просто рекламил новые колонки), ввёл новое понятие для мира звука — HI-FI (высокая точность, верность воспроизведения). И тут учёных понесло… 1941 год — изобретение стерео. 1957 год — первые стереопластинки. Резкий прорыв в области акустических систем и усилителей. Капитуляция формата моно и появление магнитной ленты. Кассеты и бобины, конечно, требуют внимания, но останавливаться на них я не буду, так как этот период прошёл и навряд ли вернётся (в отличие от винила). В 1970 году компания Филипс выводит на рынок компакт диск. Дорабатывает его на протяжении 10 лет и мир получает совершенно новый уникальный носитель информации с невиданным качеством звучания. И последним этапом стало появление формата mp3, бешеное развитие Интернета и создание мощных портативных компьютеров, включая наши с вами смартфоны.
Сегодняшний любитель качественного звука разительно отличается от коллеги из 90-х годов. 24-битное аудио и тысяча треков на плеере. Терабайтные банки и цифро-аналоговые преобразователи, звуковые карты и низкая стоимость аппаратуры. Сетевые радиостанции и домашние медиацентры (сервера), в которых хранится вся музыка, которую смогло сохранить человечество.
Сложные и супер дорогие аудиофильские аппараты мы, как всегда, пропустим. Смартфон в качестве основного источника и как проигрыватель качества — предлагаю отдельную статью, которая выйдет за этой. Мы рассмотрим четыре основных вида, на которых строятся все современные системы.
Замеры качества аудиотракта Realtek
Реализация аудиоинтерфейсов в значительной мере зависит от производителя материнской платы. Качественные экземпляры показывают очень хорошие цифры. Например, тест RMAA для звукового тракта Gigabyte G33M-DS2R:
Неравномерность АЧХ (от 40 Гц до 15 кГц), дБ: +0.01, -0.09
Уровень шума, дБ (А): -92.5
Динамический диапазон, дБ (А): 91.8
Гармонические искажения, %: 0.0022
Интермодуляционные искажения + шум, %: 0.012
Взаимопроникновение каналов, дБ: -91.9
Интермодуляции на 10 кГц, %: 0.0075
Все полученные цифры заслуживают оценок «Очень хорошо» и «Отлично». Не всякая внешняя карта может показать такие результаты.
СЕТЕВАЯ МУЗЫКА. Компьютер для Hi-Fi
Мы продолжаем публикацию цикла статей о сетевой музыке и сегодня расскажем о том, каким требованиям должен удовлетворять компьютер для прослушивания музыки высокого качества. Компьютер является самым многозадачным и многофункциональным цифровым устройством из всего, с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни. Мы используем его для решения совершенно разных задач, в том числе и слушаем с его помощью музыку. Принципиально, любой современный компьютер или ноутбук справляется с воспроизведением аудиофайлов без каких-либо проблем, но если вас интересует высокое качество звучания, нужно соблюсти целый ряд условий и обзавестись соответствующей периферией.
Итак, что же необходимо для создания высококачественного источника аудиосигнала на базе ПК? Первое условие получения качественного звука можно сформулировать следующим образом: процесс цифроаналогового преобразования должен производиться вне корпуса компьютера. Это нужно потому, что компьютер сам по себе является сильным источником помех и если держать его в непосредственной близости с ЦАП и другими чувствительными к наводкам Hi-Fi компонентами, качество звучания будет снижаться. Самое простое решение данной проблемы — использование внешней звуковой карты, либо вывод цифрового звука посредством оптического выхода встроенной звуковой карты, для подключения качественного внешнего ЦАП. Но подобного рода решения не всегда гарантируют результат по-настоящему высокого качества. В связи с этим, на рынке Hi-Fi техники предлагается немало устройств, позволяющих получить с ПК бескомпромиссный аудиофильский звук.
На прошедшей в ноябре 2012 года выставке MHES многие компании использовали компьютер в качестве источника для Hi-End системы
Самое простое из специализированных Hi-Fi устройств для прослушивания музыки с ПК – это стереоусилители, имеющие помимо аналоговых входов еще и USB-порт для подключения к компьютеру. Это решение можно считать базовым, поскольку в таких системах обычно используется одна универсальная микросхема USB-ЦАП, которая обеспечивает и получение данных, и преобразование их из цифры в аналог.
Более качественным вариантом являются специализированные USB-ЦАП. Сама микросхема ЦАП и аналоговая часть такого устройства фактически повторяет блок ЦАП и аналоговую часть CD-проигрывателя класса Hi-Fi, но вместо оптического привода в нем установлен USB-приемник, обеспечивающий получение цифрового потока с компьютера. Отсутствие оптического привода делает USB-ЦАП более компактным и более дешевым устройством, чем полноценный CD-проигрыватель. При этом качество цифрового потока, поступающего с ПК, а значит и качество звучания, системы в целом мы обеспечиваем более высокое, чем при использовании CD-проигрывателя аналогичного уровня качества.
Ну а для тех, в чьей Hi-Fi системе уже используется стационарный внешний ЦАП, специально разработаны высококлассные USB-SPDIF конвертеры, позволяющие подключать к ПК совершенно любой стандартный цифро-аналоговый преобразователь. Поскольку одним из ключевых моментов является режим работы USB-приемника, в ряде случаев такая гирлянда компонентов (ПК/конвертер/ЦАП) позволяет получить даже более качественный звук, чем в случае использовании одного USB-ЦАП.
Режим работы USB-приемника может быть синхронным, адаптивным или асинхронным. Синхронный режим подразумевает непрерывную передачу пакетов данных на стандартной частоте. Любые отклонения частоты передачи пакетов от номинальной, вызванные неидеальной стабильностью работы USB-шины компьютера или помехами возникающими в USB-кабеле могут привести к искажению информации и, как следствие, снижению качества звучания. По этой причине был разработан адаптивный режим USB-приемника при котором он способен подстраиваться под реальный ритм работы передатчика. Некоторое время спустя стали применяться еще более совершенные USB-приемники с асинхронным режимом передачи данных. В этом случае частоту и периодичность передачи данных с компьютера задает сам USB-приемник, в результате чего обеспечивается максимальное качество работы системы, а потери вызываемые джиттером (запаздыванием сигнала во времени) практически отсутствуют. Для обеспечения совместимости аппаратной части компьютера и USB-аудиоустройства работающего в асинхронном режиме требуется установить специальный драйвер, который предоставляется производителем.
Второе условие, благодаря которому обеспечивается аудиофильское качество звучания ПК — правильный выбор и настройка ПО. Архитектура операционной системы Windows построена таким образом, что при воспроизведении аудиопотока стандартными средствами, возникают временные задержки и промежуточные преобразования, которые снижают качество звучания. Для того чтобы программа-аудиоплеер могла обращаться с аудиооборудованием (в нашем случае USB-ЦАП) напрямую, необходимо установить специальный звуковой драйвер ASIO. В операционных системах MacOS и Linux такой проблемы нет, их стандартные аудиодрайверы CoreAudio и ALSA справляются со своей задачей не хуже, чем это делает ASIO в Windows.
Также, крайне важно выбрать программу для воспроизведения аудиофайлов. Как показывает практика, популярные приложения вроде iTunes или Windows Media Player воспроизводят музыку не самым лучшим образом, их алгоритмы обработки звука хорошо подходят скорее для компрессированного аудио, чем для музыки стандартного или высокого разрешения. Самым популярным решением среди любителей качественного звука является программа Foobar2000. Она обладает, широкими возможностями конфигурирования, позволяющими исключить все промежуточные преобразования, выводя аудиопоток из файла непосредственно на подключенное аудиоустройство (в нашем случае — USB-ЦАП или USB-SPDIF конвертер). Кроме того, Foobar2000 является одним из самых мультиформатных проигрывателей, причем поддержка новых аудиоформатов и новых типов аудиофайлов реализуется в виде дополнительно подключаемых плагинов (небольших подпрограмм, распространяемых бесплатно в виде dll-файлов, которые нужно просто скачать и сохранить в рабочую папку проигрывателя).
Ну и наконец, третье условие, позволяющее получить с компьютера качественный звук — исключение потенциальных источников помех. Как мы уже говорили, сам ПК является потенциальным источником электромагнитных помех и наводок, поэтому, если вы желаете добиться от своего компьютера предельно высокого качества звучания, то на время прослушивания музыки стоит выключить WiFi, Bluetooth и прочие радиомодули, отключить все неиспользуемые в данный момент программы, особенно те, которые часто обращаются к жесткому диску или дают большую нагрузку на процессор и память. Музыку стоит хранить не на встроенном жестком диске и даже не на подключаемом по USB или eSATA внешнем накопителе, а на специально выделенном для этого сетевом хранилище. USB кабель, которым подключается внешнее аудиоустройство к ПК, должен быть качественным, с хорошим уровнем защиты от внешних наводок и помех. В сравнении с двумя первыми условиям, это уже скорее «ловля блох», но так часто бывает, что именно мелочи не хватает для того чтобы достичь полного меломанского счастья или полностью погрузиться в аудиофильскую нирвану. А поверьте, правильно реализованный компьютер «for audio» способен обеспечить и то, и другое.
Умеренно традиционный вариант
Так как подразумевается, что здесь в качестве источника звука мы будем использовать еще и cмартфон с планшетом, понадобитсяAV-ресивер с поддержкой Bluetooth (цена от 20 тысяч рублей) или, если уже есть хороший, но не новый AV-ресивер или усилитель, то можно докупить Bluetooth Audio Adapter который обеспечивает прием Bluetooth сигнала и транслирует его в ресивер. Например, Logitech Bluetooth Audio Adapter или TP Link Bluetooth Music Receiver HA100.
Что касается акустики, то вместо напольных колонок можно приобрести набор 2.1 , то есть две колонки и сабвуфер (низкочастотный динамик).
Чем это интересно:
Во-первых, можно сэкономить на размерах. По большому счету, хорошие полочные колонки уступают напольным только в качестве воспроизведения низких частот. Разместить полноценный низкочастотный излучатель в компактном корпусе, увы, невозможно. Но для этого у нас есть сабвуфер.
Во-вторых, сабвуфер, в отличие от колонок можно размещать практически в любом месте и на качестве звука это не сказывается. То есть, эргономика комплекта 2.1 значительно лучше чем у двух напольных колонок.
Во-вторых, цена комплекта 2.1 быть процентов на 25% меньше, чем у напольных колонок аналогичного уровня. Можно подобрать комплект начального уровня тысяч за 30.
Да, у набора 2.1, как правило, более окрашенный звук, чем у напольной акустики, но далеко не все любители музыки считают это недостатком. Бренды производящие сабвуферы и полочную акустику, ровно те же самые, которые производят и напольную. По сути это просто разные продуктовые линейки.
Hi-End
С техникой Hi-End-класса все намного сложнее. Здесь вопрос цены стоит, наверное, на самом последнем месте. Это скорее произведения искусства, чем компоненты для прослушивания музыки. Вся Hi-End-техника прекрасна как изнутри, так и снаружи. Здесь не действуют стандарты и объективные измерения — такой звук оценивается с точки зрения его приятности, «ламповости», «теплоты» и еще миллиона других факторов, понятных порой только самим аудиофилам.
Чтобы приобщиться к миру идеального звука, недостаточно иметь хороший слух, нужно еще обладать хорошим доходом — цены на компоненты измеряются десятками тысяч долларов. Сложно сказать, насколько лучше золотой кабель с тройным экранированием передает цифровой сигнал из нулей и единичек, но специалисты и аудиофилы склоняются к единому мнению: Hi-End — единственно возможный вариант прослушивания музыки для тех, кому медведь не наступил на ухо.
Стоит согласиться: по частотным характеристикам или другим параметрам в тестах эта аппаратура может показать себя хуже бюджетного Hi-Fi-сегмента, но при прослушивании вам откроется невероятная глубина музыки и звуки, которых вы ни разу не слышали, хотя знаете композицию наизусть — это действительно стоит своих денег.
Какой музыкальный центр купить?
Чтобы выбрать хороший музыкальный центр, необходимо тщательно изучить характеристики устройств. Рекомендуется обратить внимание на основные критерии.
Вид музыкального центра. Все устройства Hi-fi делятся на следующие виды:
- Микросистемы. Компактные переносные системы, которые подходят для помещений небольших размеров. Отличаются невысокой мощностью, но хорошим качеством звука.
- Минисистемы. Недорогие и качественные устройства с хорошими колонками. Большинство моделей идут в комплекте с внутренним жестким диском. Минисистемы приобретают для домашнего использования или для небольших концертных залов.
- Мидисистемы. Обладают большими размерами и выполняются в виде нескольких блоков. Данные системы отличаются высокой функциональностью. Благодаря мощности и поддержке большого количества форматов воспроизведения мидисистемы используются для больших помещений, в которых проводятся дискотеки и концерты.
Воспроизведение аудио из разных источников. То, из каких источников можно воспроизводить музыку на аудио-устройстве, является важным показателем удобства ее использования. Существуют следующие варианты:
- Через Bluetooth. В такой системе нет необходимости заранее скачивать музыку. Она передается через Блютуз со смартфона или другого устройства.
- Usb. Порт, в который можно вставить флешку с аудиофайлами. Некоторые модели могут не только воспроизводить музыку, но и конвертировать ее с CD-диска на USB-накопитель.
- CD, DVD. Воспроизведение аудио с помощью дисков. В современных центрах данный вариант постепенно убирается и оставляется только USB.
Мощность. От данного параметра будет зависеть максимальная громкость и ее качество. Для домашних моделей значение мощности должно находиться в пределах от 50 до 100 Вт. Если музыкальный центр будет использоваться в большом помещении, то лучше, чтобы его мощность была равна 150-200 Вт.
Количество полос. От этого параметра зависит качество звучания hi-fi системы. Однополосная система используется в самых дешевых моделях. Двухполосные отличаются более качественным звуком. При этом эти системы экономичные и простые. Трехполосные системы считаются самыми лучшими. Но и стоимость их будет выше.
Система Hi-Fi против системы домашнего кинотеатра?
Между системами Hi-Fi и домашним кинотеатром есть довольно большие различия. Их компоненты, настройки и основное использование могут сильно различаться. Это действительно зависит от того, что вы ищете в системе, когда пытаетесь выбрать систему в стиле hi-fi или домашнего кинотеатра.
Что такое система Hi-Fi?
Это типичный студийный монитор Hi-Fi 2.0. Он включает в себя два динамика, усилитель и источники входного сигнала.
С системой Hi-Fi ваша основная задача – получить почти идеальное воспроизведение аудиозаписи. Системы Hi-Fi в основном требуют расположения 2.0 в виде двух громкоговорителей на противоположных сторонах друг от друга.
Эта конфигурация также называется стереосистемой. Хорошая стереосистема будет иметь большую частотную характеристику, что означает, что она может точно воспроизводить звук от очень низких до очень высоких частот в диапазоне человеческого слуха.
Оба стереодинамика подключены к усилителю. Усилитель похож на приемник, но содержит меньше функций; его основные цели – усилить сигнал, поступающий с устройства ввода на динамики, и включить динамики. Для Hi-Fi системы вашими входами обычно являются музыкальные проигрыватели, такие как MP3, CD, магнитофоны, а иногда и Bluetooth.
Системы Hi-Fi обычно используются аудиофилами. Или кто-то, кто стремится воспроизводить звук, уделяя основное внимание качеству звука. Словарное определение аудиофила – «энтузиаст Hi-Fi».
Что такое система домашнего кинотеатра? Почему вы должны использовать один вместо системы Hi-Fi?
Это типичная система объемного звучания 5.1, обычно используемая для домашних кинотеатров. Он включает в себя аудио / видео-ресивер, передний левый, передний правый, центральный, задний левый и задний правый динамик, а также сабвуфер.
Если ваша главная цель – насладиться просмотром фильмов в полной мере, тогда вам следует сосредоточиться на приобретении правильной системы домашнего кинотеатра. Хорошая система домашнего кинотеатра будет иметь полный набор динамиков, включая сабвуфер, центральную, переднюю левую, переднюю правую и задние динамики.
Все динамики и сабвуфер подключены к ресиверу. Как минимум, ваша система домашнего кинотеатра должна содержать схему 5.1, что означает, что у вас есть пять динамиков и один сабвуфер. В зависимости от размера вашего кинотеатра и бюджета вы также можете использовать аранжировку 7.1 или даже 9.2. Чтобы узнать больше о различных конфигурациях динамиков домашнего кинотеатра, ознакомьтесь с нашей статьей о конфигурациях динамиков домашнего кинотеатра!
Фильмы содержат большое количество разнообразной звуковой информации, начиная от звука последствия,озвучивать и саундтрек к фильму. Все динамики в домашнем кинотеатре должны работать в гармонии, чтобы передавать нужные звуки нужным динамикам. Вот почему так важна калибровка вашей системы.
Низкочастотные грохоты будут направляться на сабвуфер, диалоги на центральный динамик, музыкальные звуковые дорожки – на передние правый и левый динамики, а фоновые эффекты – на задние динамики.
Этот тип настройки объемного звука помогает погрузить слушателя в просматриваемый контент. Система Hi-Fi обычно не может создать такое же ощущение, если у вас нет громкоговорителей, расположенных по всей комнате аналогичным образом.
